Relations entre le comportement a haute temperature et l'evolution microstructurale de materiaux ceramiques a base de carbure de silicium - sic monolithiques et composite sic/c/sic

Relation between high temperature behaviour and microstructural evolution of ceramic materials based on silicon carbide - monolithic sic and composite sic/c/sic

• Auteur / Autrice : NATHALIE MOZDZIERZ
• Direction : MONIKA BACKHAUS-RICOULT
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 1994
• Etablissement(s) : Paris 11

Résumé

Nous avons etudie les relations entre le comportement a haute temperature et l'evolution microstructurale de materiaux ceramiques a base de carbure de silicium sous differentes atmospheres et sous contraintes mecaniques. Cela concerne d'une part deux ceramiques monolithiques de carbure de silicium avec et sans ajouts de frittage et, d'autre part, un composite sic/c/sic forme d'un renfort fibreux directionnel, d'une interphase de pyrocarbone et d'une matrice de sic obtenue par infiltration chimique en phase vapeur (cvi). Les fibres utilisees sont les fibres nicalon nlm202, qui contiennent outre du silicium et du carbone environ 16 at% d'oxygene. Ces materiaux ceramiques sont destines a etre utilises pour des applications thermostructurales, a haute temperature dans differents environnements (atmosphere corrosive, oxydante. . . ) et sous fortes contraintes. Or l'evolution de la microstructure des materiaux ayant subi ces divers traitements risque d'en affecter les proprietes mecaniques. Les materiaux de cette etude ont ete vieillis a haute temperature sous atmosphere reductrice, oxydante et neutre et ont ete deformes en compression. L'evolution microstructurale, la nature des differentes phases, et les modifications de structure et de composition chimique qui resultent de ces traitements ont ete caracterisees par microscopie electronique a balayage et par microscopie electronique a transmission conventionnelle, haute resolution, microdiffraction et par analyses chimiques edx et peels. A partir de nos observations nous avons developpe des modeles decrivant la degradation du composite sic/c/sic sous les differentes atmospheres et les mecanismes de comportement en compression des trois materiaux. Ces modeles permettent de predire, en vue d'applications industrielles, la duree de vie de chacun de ces materiaux lors de sollicitations thermomecaniques